ミシン

【課題】ロングアームの水平方向の振動の低減、針交換や糸通しの保守の簡素化を図れるミシンを提供する。
【解決手段】ヘッド５はロングアーム３の先端にロングアーム３の延び方向Ａと略直交する方向に突出する形に設け、このヘッド５の内部に針棒クランク９の回転軸８をロングアーム３の延び方向Ａと直交するように配置し、この回転軸８にミシンモータ１１の回転を伝達させるベルト伝動機構１２をロングアーム３の内部に備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段ボール箱、テント、ゴルフバック等のように比較的長尺の被縫製物の縫製作業がしやすいようにふところ寸法を長くしたロングアームを備え、このロングアームの先端のヘッドが作業者側に位置するように配置されたミシンにおいて、主として、ミシンアーム先端側の振動を低減できるようにしたミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のミシンとして、例えば、図１２に示すように、ロングアーム３０を備え、このロングアーム３０の先端のヘッド３１が作業者側に位置するように配置されたものがある（例えば、特許文献１参照。）。図１２において、Ｘは水平方向、Ｙは垂直方向を示す。
一方、多くの工業用ミシンでは、図１３に示すように、スライダクランク機構の原理に基づいて、ミシン上軸（ミシン主軸）３２の回転運動を針棒クランク３３、クランクアーム（クランクロッド）３４を介して針棒３５の上下往復駆動に変換させている（例えば、特許文献２参照。）。図１３において、Ｘは水平方向、Ｙは垂直方向を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公昭６１−２５４９号公報（特に、第１図参照）
【特許文献２】特開平４−１５６８８６号公報（特に、第５図参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１記載の発明のミシンにおいて、ロングアーム３０の内部にロングアーム３０の延び方向と平行に支承されるミシン主軸３２に、上記特許文献２記載の発明などに公知の針棒クランク３３及びクランクアーム３４を主要構成部材としてミシン主軸３２の回転運動を針棒３５の上下往復駆動に変換するスライダクランク機構を採用することが考えられる。
しかしながら、こうした場合、ミシン主軸３２がロングアーム３０の内部にロングアーム３０の延び方向と平行に支承されているので、針棒クランク３３とクランクアーム３４を主構成とするスライダクランク機構の偶力（モーメント）と釣り合わない慣性力が水平方向Ｘと垂直方向Ｙに発生して、それらがロングアーム３０を揺らし、振動と騒音を発生させる原因となるという問題がある。特にロングアーム３０の振動は、図外の針とルーパーの位置関係を不安定にさせる要因となり、目飛びの原因となる。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、上記のような、ミシンベッドの基端より立設し作業者位置の方向に向かって延びてふところ寸法を長くするロングアームを備え、このロングアームの先端に針棒を内蔵したヘッド（針棒ハウジング）を設けているミシンにおいて、針棒クランクの回転軸のロングアームに対する配置方、およびロングアームの先端部に対するヘッドの取付け形態に工夫を凝らすことによりロングアームの水平方向の振動の低減、針交換や糸通しの保守の簡素化を図れるミシンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、請求項１に記載のように、その発明の内容を理解しやすくするために図１〜図１１に付した符号を参照して説明すると、ミシンベッド２の基端より立設し作業者位置Ｗの方向に向かって延びてふところ寸法Ｄを長くするロングアーム３を備え、このロングアーム３の先端に針棒６を内蔵したヘッド５を設けているミシンにおいて、ヘッド５はロングアーム３の先端にロングアーム３の延び方向Ａと略直交する方向に突出する形に設けており、このヘッド５の内部に、回転軸８をロングアーム３の延び方向Ａと直交するように配置するとともに、この回転軸８の回転運動を針棒６の上下往復駆動に変換する針棒クランク９およびクランクアーム１０を備えており、回転軸８にミシンモータ１１の回転を伝達させるベルト伝動機構１２をロングアーム３の内部に備えていることに特徴を有するものである。
【０００７】
上記構成のミシンによると、ヘッド５の内部に針棒クランク９の回転軸８をロングアーム３の延び方向Ａと直交するように配置することで、針棒クランク９とクランクアーム１０によるスライダクランク機構の偶力と水平方向の慣性力をロングアーム３の根元方向（図１、図５中、矢印Ｂ方向）に流すことができるため、ロングアーム３の水平方向の振動を低減できる。
【０００８】
従来の針糸の経路は針棒糸道から針までの針糸の屈折が多いため、余分な張力が発生して縫目が安定しなかった。これに対し、上記ミシンの構成によれば、ヘッド５はロングアーム３の先端にロングアーム３の延び方向Ａと略直交する方向に突出する形に設けることで、針糸１５の経路を直線状に配置することができるため、従来の針糸の経路のごとき余分な張力が発生するのを防止できて安定した縫目が得られ、また針交換や針糸通しの保守が簡単に行える。
【０００９】
請求項１記載のミシンは、請求項２に記載のように、前記ベルト伝動機構１２はミシンモータ１１を駆動源とする駆動軸１７上に固定された駆動プーリ１８と、ヘッド５内に駆動軸１７と平行に配された前記回転軸８上に固定された従動プーリ１９と、駆動軸１７と回転軸８間の中間に、それら軸１７，８と平行に配された中間軸２１上に固定された中間プーリ２３とを備え、駆動プーリ１８と中間プーリ２３に無端状の一つのベルト２４を、中間プーリ２３と従動プーリ１９に前記ベルト２４とは別の無端状のもう一つのベルト２５をそれぞれけさ掛けするという構成を採用することができる。
ベルト伝動機構１２において軸間距離が長いものをタイミングベルトなどによるベルトで伝達すると、組立時のベルト張力が大きくなり、トルクが重たくて、運転中のベルトの振れも大きく振動、騒音の発生原因となる。これに対し、中間軸２１を設ける上記ベルト伝動機構１２を採用することにより、各軸間距離、各ベルト長を短くすることができるため、ベルト張力、トルクを軽減できる。
【００１０】
請求項１又は２記載のミシンは、請求項３に記載のように、前記ヘッド５はロングアーム３の先端に着脱可能に取り付けるという構成を採用することができる。
これによると、ロングアーム３の延び方向Ａに長い形のヘッド５や短い形のヘッド５など長さを異にする各種のヘッド５を用意しておき、そのうち、被縫製物１６の長さに対応すべきヘッド５を選択して取り付けることでふところ寸法を容易に調整することができる。また、ベルト伝動機構１２に中間軸２１を設ける構成を採用することと相俟って、ヘッド５の交換によりロングアーム３のふところ寸法Ｄを変えることに応じてベルト取替えが安価に且つ容易に行える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のミシンによれば、ロングアームの水平方向の振動を低減でき、しかも針交換や糸通しの保守が簡単に行えるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例のミシンの横断平面図である。
【図２】図１のミシンのロングアームの先端部の拡大図である。
【図３】図１のミシンの縦断側面図である。
【図４】図１のミシンのロングアームの先端部の正面図である。
【図５】図１のミシンのロングアームの先端部の内部側面図である。
【図６】図１のミシンのロングアームの先端部の平面図である。
【図７】図１のミシンのロングアームの先端部の縦断正面図である。
【図８】図１のミシンのロングアームの先端部の側面図である。
【図９】図１のミシンのロングアームの先端部の横断平面図である。
【図１０】図１のミシンのロングアームの先端部の縦断側面図である。
【図１１】被縫製物の縫製工程図であって、（ａ）は被縫製物の挿入工程図、（ｂ）は被縫製物の縫製中の工程図、（ｃ）は被縫製物の排出工程図である。
【図１２】従来例のロングアームを備えたミシンの斜視図である。
【図１３】従来例のミシンの針棒天秤機構を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、本発明に係るミシン１は、ミシンベッド２を被縫製物の挿入・排出方向に沿って長く延びる筒形状に形成している。このミシンベッド２の基端側にはロングアーム３が立設され、該ロングアーム３はミシンベッド２の上方にミシンベッド２の延出方向と平行に長く延びるように、すなわち作業者位置Ｗの方向（延び方向Ａ）に向かって長く延びてふところ寸法Ｄの長い形に形成されている。
ミシン１でダンボール箱など被縫製物１６を縫製するには、図１１（ａ）のように被縫製物１６をミシンベッド２に矢印Ｂ方向に挿入し、被縫製物１６の挿入側端１６ａがロングアーム３の根元３ａに当たった時点が被縫製物１６の最大挿入可能な寸法となる。そして、後述する針棒６下端の針１４で縫製を開始し、同図（ｂ）のように被縫製物１６を縫製し続けながら手前（矢印Ｅ方向）に送り出して縫製を完了する。したがって、本明細書において、ふところ寸法Ｄとは、被縫製物１６の挿入に必要なロングアーム３の根元３ａと針１４との間の距離を言う。なお、縫製完了により被縫製物１６は同図（ｃ）のように手前（矢印Ｅ方向）に排出される。
【００１４】
ミシンベッド２の先端部には針板４ａやルーパー機構等の縫いを構成する部品４（周知のものと同一であるため、詳細な説明は省略する）が備えられている。
【００１５】
ロングアーム３の先端にはヘッド（針棒ハウジング）５を設けている。
【００１６】
図２、図５、図９、図１０に示すように、ヘッド５の内部には下端に針１４を備えた針棒６、押え棒７、回転軸８、回転軸８に固着された針棒クランク９、針棒クランク９に回動自在に連結されたクランクアーム１０を備えており、クランクアーム１０の先端部が針棒６に回動自在に連結されている。一方、ロングアーム３の内部には、回転軸８にミシンモータ１１の回転を伝達させるベルト伝動機構１２を備えている。しかるときは、回転軸８がベルト伝動機構１２により回転駆動されると、針棒クランク９、クランクアーム１０を介して針棒６が上下に往復駆動される。
【００１７】
ヘッド５内において、針棒クランク９の回転軸８はロングアーム３の延び方向Ａと直交するように配置している。これにより、針棒クランク９とクランクアーム１０によるスライダクランク機構の偶力と水平方向の慣性力をロングアーム３の根元３ａ方向（図１、図５中、矢印Ｂ方向）に流し、ロングアーム３の水平方向の振動を低減することができる。なお、図５中、矢印Ｆはクランク水平方向を示す。また、そのように針棒クランク９の回転軸８はロングアーム３の延び方向Ａと直交するように配置することで、図９のように縫製方向（矢印Ｃ方向）から見て、針棒６の後ろ側に押え棒７が配置される関係が保てるため、押え棒７の構造が他の機構に干渉するようなことがなくなる。
【００１８】
図１、図２、図９に示すように、ヘッド５はロングアーム３の先端にロングアーム３の延び方向Ａと略直交する方向に突出する形に設けている。これにより、図６〜図８に示すように針棒６の上端部に取付けた針棒糸道１３から針１４までの針糸１５の経路を直線状に配置することができる。したがって、針交換や針糸通しの保守が簡単に行える。また、針棒糸道１３から針１４までの針糸１５の屈折が多かった従来の針糸の経路のごとき余分な張力が発生して縫目が不安定になるようなことがなくて、安定した縫目が得られた。
【００１９】
ヘッド５はロングアーム３の先端に着脱可能に取り付ける。ヘッド５にはロングアーム３の延び方向Ａに長い形のヘッドや短い形のヘッドなど長さの違う各種のヘッドを用意しておく。かくして、そのうちから所望長さのヘッド５を選択して取り付けることで被縫製物１６の長さに対応するふところ寸法Ｄを容易に出すことができる。
【００２０】
図１、図３において、ロングアーム３内のベルト伝動機構１２は、軸間距離、ベルト長を短くし、ベルト張力、トルクを軽減するために、中間軸（第２の中間軸）２１を設ける構造とする。すなわち、このベルト伝動機構１２は、図１、図３に示すように、ミシンベッド２内のミシンモータ１１を駆動源とする駆動軸１７上に固定された駆動プーリ１８と、ヘッド５内に駆動軸１７と平行に配された回転軸８上に固定された従動プーリ１９と、駆動軸１７と回転軸８間の中間に、それら軸１７，８と平行に配された第１の中間軸２０上および第２の中間軸２１上にそれぞれ固定された第１，２の中間プーリ２２，２３とを備える。そして、駆動プーリ１８と第１，２の中間プーリ２２，２３に無端状のタイミングベルト等による一つのベルト２４を、第２の中間プーリ２３と従動プーリ１９に前記ベルト２４とは別の無端状のタイミングベルト等によるもう一つのベルト２５をそれぞれけさ掛けして、駆動軸１７と回転軸８との間をベルト伝動している。各ベルト２４，２５のゆるみ側にはそれぞれテンションプーリ２６を設けている。
【００２１】
このようにベルト伝動機構１２は中間軸２１を備える構造とすることにより軸間距離、ベルト長を短くし、ベルト張力、トルクを軽減できるばかりか、長さの異なる各種のヘッド５と取替えることによりロングアーム３のふところ寸法Ｄを変えることに応じて一つのベルト２４はそのまま使用して、予め各種長さのものを用意するもう一つのベルト２５のみを取替えるだけで済み、安価に且つ容易にベルト取替えが行える。
【符号の説明】
【００２２】
１ミシン
２ミシンベッド
３ロングアーム
５ヘッド（針棒ハウジング）
６針棒
８回転軸
９針棒クランク
１０クランクアーム
１１ミシンモータ
１５針糸
１６被縫製物
１７駆動軸
１８駆動プーリ
１９従動プーリ
２１中間軸（第２の中間軸）
２３中間プーリ（第２の中間プーリ）
２４一つのベルト
２５もう一つのベルト

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシンベッドの基端より立設し作業者位置の方向に向かって延びてふところ寸法を長くするロングアームを備え、このロングアームの先端に針棒を内蔵したヘッドを設けているミシンにおいて、
前記ヘッドは前記ロングアームの先端にロングアームの延び方向と略直交する方向に突出する形に設けており、このヘッドの内部に、回転軸を前記ロングアームの延び方向と直交するように配置するとともに、この回転軸の回転運動を前記針棒の上下往復駆動に変換する針棒クランクおよびクランクアームを備えており、前記回転軸にミシンモータの回転を伝達させるベルト伝動機構を前記ロングアームの内部に備えていることを特徴とする、ミシン。
【請求項２】
前記ベルト伝動機構はミシンモータを駆動源とする駆動軸上に固定された駆動プーリと、前記ヘッド内に前記駆動軸と平行に配された前記回転軸上に固定された従動プーリと、前記駆動軸と前記回転軸間の中間に、それら軸と平行に配された中間軸上に固定された中間プーリとを備え、前記駆動プーリと前記中間プーリに無端状の一つのベルトを、前記中間プーリと前記従動プーリに前記ベルトとは別の無端状のもう一つのベルトをそれぞれけさ掛けしている、請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記ヘッドが前記ロングアームの先端に着脱可能に取り付けられている、請求項１又は２記載のミシン。

【図１】